硬盤按數據接口不同，大致分為ATA（IDE）和SATA以及SCSI和SAS。接口速度不是實際硬盤數據傳輸的速度，目前非基于閃存技術的硬盤數據實際傳輸速度一般不會超過300MB/s。

ATA，全稱Advanced Technology Attachment，是用傳統的40-pin并口數據線連接主板與硬盤的，接口速度最大為133MB/s，因為并口線的抗干擾性太差，且排線占用空間較大，不利電腦內部散熱，已逐漸被SATA所取代。

SATA，全稱Serial ATA，也就是使用串口的ATA接口，因抗干擾性強，且對數據線的長度要求比ATA低很多，支持熱插拔等功能，SATA-II的接口速度為300MiB/s，而新的SATA-III標準可達到600MiB/s的傳輸速度。SATA的數據線也比ATA的細得多，有利于機箱內的空氣流通，整理線材也比較方便。
SCSI，全稱是Small Computer System Interface（小型機系統接口），經歷多代的發展，從早期的SCSI-II，到目前的Ultra320 SCSI以及Fiber-Channel（光纖通道），接口型式也多種多樣。SCSI硬盤廣為工作站級個人電腦以及服務器所使用，因此會使用較為先進的技術，如碟片轉速15000rpm的高轉速，且資料傳輸時CPU占用率較低，但是單價也比相同容量的ATA及SATA硬盤更加昂貴。
SAS（Serial Attached SCSI）是新一代的SCSI技術，和SATA硬盤相同，都是采取序列式技術以獲得更高的傳輸速度，可達到6Gb/s。此外也透過縮小連接線改善系統內部空間等。
此外，由于SAS硬盤可以與SATA硬盤共享同樣的背板，因此在同一個SAS存儲系統中，可以用SATA硬盤來取代部分昂貴的SAS硬盤，節省整體的存儲成本。但SATA存儲系統并不能連接SAS硬盤。

FC（Fibre Channel，光纖通道接口），擁有此接口的硬盤在使用光纖聯接時具有熱插拔性、高速帶寬（4Gb/s或10Gb/s）、遠程連接等特點；內部傳輸速率也比普通硬盤更高。限制于其高昂的售價，通常用于高端服務器領域。

3.5寸的臺式機硬盤，與ATA配合使用的是「D形4針電源接口」（俗稱「大4pin」），由Molex公司設計并持有專利；而SATA接口也有相應的SATA電源線。

2.5寸的筆記本電腦用硬盤，可直接由數據口供電，不需要額外的電源接口。在插上外接的便攜式硬盤盒之后，由計算機外部的USB接口提供電力來源，而單個USB接口供電約為4~5V 500mA，若移動硬盤盒用電需求較高，有時需要接上兩個USB接口才能使用，否則，需要外接電源供電。但如今多數新型硬盤盒（使用2.5寸或以下硬盤）已可方便地使用單個USB供電。

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硬盤物理結構：

A：磁道
B：扇面
C：扇區
D：簇（扇區組)
在硬盤上定位某一數據記錄位置—C扇區，使用了三維定位。
硬盤的物理結構一般由磁頭與碟片、電動機、主控芯片與排線等部件組成；當主電動機帶動碟片旋轉時，副電動機帶動一組（磁頭）到相對應的碟片上并確定讀取正面還是反面的碟面，磁頭懸浮在碟面上畫出一個與碟片同心的圓形軌道（磁軌或稱柱面），這時由磁頭的磁感線圈感應碟面上的磁性與使用硬盤廠商指定的讀取時間或數據間隔定位扇區，從而得到該扇區的數據內容；
磁軌
當磁盤旋轉時，磁頭若保持在一個位置上，則每個磁頭都會在磁盤表面劃出一個圓形軌跡，這些圓形軌跡就叫做磁道（Track）。

柱面
在有多個盤片構成的盤組中，由不同盤片的面，但處于同一半徑圓的多個磁道組成的一個圓柱面（Cylinder）。

磁區
磁盤上的每個磁軌被等分為若干個弧段，這些弧段便是硬碟的磁區（Sector）。硬碟的第一個磁區，叫做引導扇區。
避免故障
硬碟碟片轉速極快，與碟片的距離極小；因此硬碟內部是無塵狀態，硬碟有過濾器過濾進入硬碟的空氣（最新的技術是把硬碟密封、內部充氦，以降低能耗及廢熱，提高容量；但只有少數高階硬碟使用此技術）。為了避免磁頭碰撞碟片，廠商設計出各種保護方法；目前硬碟對於地震有很好的防護力（1990年代的一些硬碟，若在使用中碰到略大的地震，就很可能損壞），防摔能力也大幅進步，電源關閉及遇到較大震動時磁頭會立刻移到安全區（近期的硬碟也開始防範突然斷電的情況）；而許多筆記型電腦廠商也開發出各種筆電結構來加強硬碟的防摔性。但硬碟在通電時耐摔度會降低、也只能溫和的移動，許多人也已經養成在關閉硬碟後30秒至一分鐘內、不會移動硬碟（及筆電）的習慣。

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文件系統

操作系統對硬盤進行讀寫時需要用到文件系統把硬盤的扇區組合成簇，并建立文件和樹形目錄制度，使操作系統對其存取和查找變得容易，這是因為操作系統直接對數目眾多的扇區進行尋址會十分麻煩。

MBR和GPT
主條目：主引導記錄和全局唯一標識分區表
主開機紀錄（Master Boot Record，縮寫：MBR），又叫做主引導磁區，是電腦開機後存取硬碟時所必須要讀取的首個磁區，主引導磁區記錄著硬碟本身的相關訊息以及硬碟各個分割的大小及位置訊息，是資料訊息的重要入口。如果它受到破壞，硬碟上的基本資料結構訊息將會遺失，需要用繁瑣的方式試探性的重建資料結構訊息後才可能重新存取原先的資料，對於那些磁區為512位元組的磁碟，MBR分割表不支援容量大於2.2TB（2.2×1012位元組）的分割，
全局唯一標識分區表（GUID Partition Table，縮寫：GPT）是一個實體硬盤的分區表的結構布局的標準。它是可擴展固件接口（EFI）標準（被Intel用于替代個人計算機的BIOS）的一部分。GPT分配64bits給邏輯塊地址，因而使得最大分區大小在264-1個扇區成為了可能。對于每個扇區大小為512字節的磁盤，那意味著可以有9.4ZB（9.4 x 1021字節）[4][5]或8 ZiB-512字節（9,444,732,965,739,290,426,880字節或 18,446,7418,446,744,073,709,551,615（264-1）個扇區x 512（29）字節每扇區）。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的硬盘结构及接口类型的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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